Apagon em fukushima
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Accidente por apagón en Fukushima
En este artículo se ha llevado a cabo un análisis fenomenológico del
accidente provocado por la interrupción total del suministro eléctrico
en la central japonesa de Fukushima Daiichi a causa de un terremoto y
un tsunami, así como de sus repercusiones. Se cree que en las
unidades 1, 2 y 3 se produjeron daños sustanciales en el combustible y
fusiones parciales del núcleo, con inundación de los sótanos de los
reactores como consecuencia de posibles fugas en las conducciones
que iban hasta las vasijas de contención. Cinco horas después de ser
alcanzada por la combinación del terremoto y el tsunami se produjo
un descubrimiento del núcleo en la unidad 1, con lo que la
temperatura del combustible alcanzó los 2.800º C a las seis horas del
suceso. Dieciséis horas después del accidente se produjeron daños
parciales en el núcleo de la unidad 1, formándose un lecho de
residuos en el fondo del núcleo y con el sótano del edificio de su
reactor inundado hasta 4,2 metros de agua. Es probable que las
vasijas de presión de las unidades 2 y 3 estén deterioradas y pierdan
agua por el fondo. Las unidades de la 4 a la 6 no estaban operativas y
se habían parado para realizar labores de mantenimiento. Sin
embargo, el hidrógeno producido al deteriorarse el combustible de la
unidad 3 llegó a través de una tubería de tratamiento de gases hasta
la unidad 4 pasando por válvulas deterioradas; posteriormente se
filtró por los conductos de las plantas 2, 3 y 4 y provocó un incendio y
una explosión. Se produjeron explosiones de hidrógeno en las
unidades de la 1 a la 4. Gracias a la acertada aplicación de
refrigeración complementaria se evitó una posible fusión total del
núcleo, en la que el corio fundido podría haberse abierto paso por la
vasija de presión. Asimismo, se examinan las implicaciones del
accidente.Imágenes posteriores al tsunami
El viernes 11 de marzo de 2011, la Agencia de Seguridad Nuclear e Industrial
japonesa (en inglés, NISA) declaró el estado de emergencia en el BWR de
Fukushima Daiichi (número 1) y posteriormente en el de Fukushima Daini
(número 2) después de que se vieran afectados por la combinación de un
terremoto de magnitud 8,9-9,0 en la escala de Richter próximo a la costa
oriental de Honshu y un tsunami que produjo una ola de 15-24 m de altura.
Este movimiento sísmico se ha denominado terremoto de Tohoku-Chihou-
Taiheiyo- Oki. Los registros oficiales que se remontan al año 1600 inspiraron el
diseño del análisis de seguridad determinista o mecanicista de la central para
resistir los terremotos más intensos de una magnitud de 8,6 en la prefectura
de Fukushima. El terremoto que tuvo lugar en Jogan en el año 869 produjo un
tsunami que penetró 4 km en tierra firme, con olas de 8 m de altura en Soma,
situada a unos 40 km al norte del emplazamiento de la central. Ésta se
construyó sobre un acantilado de 4,3-6,3 m de altura, que ofrecía una
protección natural contra los tsunamis. Unos rompeolas en el mar de 5,7 m de
altura la protegían de los tifones, pero aparentemente no de los tsunamis. Un
tsunami de 3,5 m de altura que se produjo en 1960 en Chile como
consecuencia de un terremoto de magnitud 9,5 se utilizó como referencia
para un punto de diseño de 5,7 m, por debajo de los 8,2 m alcanzados en
Soma. La central está situada a 250 km al norte de la zona metropolitana de
Tokio, donde residen 30 millones de personas, y a 65 km del epicentro del
terremoto en el océano Pacífico. Se trata del fenómeno más intenso que se
produce en Japón desde que comenzó a llevarse un registro histórico de ellos
en el siglo XIX.
La central de Fukushima está junto al mar y recibe un fuerte castigo. Los
reactores se apagan automáticamente insertando las barras de control,
limitadoras de neutrones, entre el uranio, pero es imposible frenar la reacción
totalmente, lo cual tardará días en suceder. El problema surge cuando el
sistema de refrigeración falla.
A causa de esta falla el reactor se recalienta y el vapor en el interior del
reactor alcanza presiones peligrosas. Es liberado vapor por la válvula de
seguridad y este vapor estalla, destrozando la mitad del edificio de
contención secundaria. Por suerte la cámara de contención principal resiste.
Posteriormente se sigue luchando por enfriar el núcleo
restableciendo el bombeo de refrigeración incluso con agua de
mar enriquecida con boro, que actúa como barra de control
liquida. La temperatura baja y se controla el problema.
Pero por que ha explotado el gas que ha emitido no es simple
vapor de agua?
Pues las altas temperaturas en el reactor nuclear, el agua ha
reaccionado en el material Zircaloy una aleación de circonio que
envuelve a las barras de uranio, oxidándolo y liberando hidrogeno
en la reacción química. Así ese vapor liberado contenía un alto
porcentaje de hidrogeno, el cual es muy inflamable y ha estallado
en contacto con el oxigeno de la atmosfera.
Se ha hablado de la posible “fusión” del núcleo como un gran
riesgo. ¿Fusión? Sí, ¿nuclear? No.
Se trata de usar la palabra fusión en su sentido de “derretirse”.
Las barras de óxido de uranio (y cesio y yodo) y su envoltura, se
derriten, fundiéndose, a causa del gran calor. La temperatura de
fusión del óxido de uranio es de unos 3000 grados Celsius.
La cámara de confinamiento, de acero y cemento debería poder
contener indefinidamente este uranio fundido, junto a la vasija
contenedora también fundida, hasta que se enfríe.
¿Puede haber una explosión nuclear de fisión? La respuesta es
no. El uranio no está lo suficientemente enriquecido.
¿Cual es el principal riesgo? Que no se refrigere lo suficiente la
vasija, se inicie la fusión o derretimiento del núcleo, o al menos
desaparezca la envoltura aislante de Zircaloy, y que haya que
liberar a la atmósfera vapores con Cesio y Yodo radiactivo, muy
peligrosos para la salud, como pasó en el accidente de Three Mile
Island, en Harrisburg. Y en el caso extremo, que la vasija de
contención se haya debilitado por el terremoto y por la explosión
del hidrógeno, y la presión y el calor la agrieten o rompan.
Entonces la fuga radiactiva sería mayor alcanzando niveles
similares al accidente de Chernobil, pero de expulsión de
radiación más lenta, pues las reacciones nucleares están casi
paradas.
Medidas para mitigar el accidente
Inicialmente se evacuó a unos 3.000 habitantes situados en un radio de 3 km de la central
nuclear Fukushima Daiichi, propiedad de Tokio Electric Power (Tepco). A los residentes –en
mayor número– situados en un radio de 10 km se les indicó al principio que permanecieran en
sus hogares. El riesgo potencial de los accidentes producidos como consecuencia del pánico
al conducir durante la evacuación por la red de carreteras sería mayor que el riesgo de
irradiación corporal total por exposición a los productos de fisión gaseosos emitidos en el
interior de los edificios. Posteriormente se emprendió la evacuación de los 45.000- 51.000
habitantes que había en ese radio de 10 km. Más tarde se ampliaría con acierto el radio de
evacuación a 20 km, lo cual afectó a 170.000 residentes.
Tokio Electric Power evacuó vapor de las centrales para aliviar la presión de la estructura de
contención del reactor y expulsar el hidrógeno acumulado potencialmente reactivo
resultante de la oxidación de las vainas de combustible y de su deterioro.
El viento que soplaba en dirección hacia el océano haría que los productos gaseosos de fisión
emitidos se desintegraran, se diluyeran y se disiparan de forma inocua sobre el océano
Pacífico. La composición de los productos de fisión emitidos depende de la temperatura
alcanzada por el combustible dañado. Al parecer, hubo emisiones de Cs137, pero no se han
comunicado mediciones sobre la liberación de Sr90, isótopo menos volátil. Si el sistema de
ventilación de la contención funciona, el aire evacuado se envía hacia filtros de aire de alta
eficacia para partículas (HEPA) y lechos de adsorción de gases de carbón activo, reduciendo
las emisiones de productos de fisión en un factor de 100-1.000.
Emisión de radionúclidos
Unos vehículos de vigilancia obtuvieron muestras del aire y midieron la densidad de la
actividad de los radionúclidos peligrosos en la entrada occidental de la central de Fukushima
Daiichi. Las muestras se analizaron en la central de Fukushima Daini mediante un contador
de germanio de estado sólido durante un periodo de 500 s. Los niveles de yodo131 llegaron
solo al 45% del nivel de densidad de la radiactividad legalmente establecido para los
trabajadores que intervienen en tareas asociadas con la radiación.
En muestras de agua de mar se han detectado densidades mayores de radiactividad midiendo
500 ml durante 1.000 segundos con un detector de germanio de estado sólido. La mayoría son
isótopos de vida corta, salvo el Cs134, cuya semivida es de dos años, y el Cs137, con una
semivida de 30,17 años.
La ley japonesa sobre higiene alimentaria estipula unos «índices relacionados con los límites
de ingestión en los alimentos y en la bebida» establecidos por la Comisión de Seguridad
Nuclear de Japón. No se pueden utilizar materiales que superen una radiactividad específica
de 100 Bq/kg en la leche destinada a la fabricación de leche en polvo para bebés ni para el
consumo directo por parte de niños pequeños. Se retiraron del mercado espinacas y leche
contaminadas.
Secuencia de imágenes tomada desde la cuarta planta del edificio de tratamiento de residuos de la central. Fueron tomadas en un periodo de un minuto y muestran la rapidez con que el tsunami inundó la zona. Fuente Tepco.
Repercusiones
Mediante la acertada provisión de refrigeración complementaria se evitó una posible
fusión total del núcleo en la que el corio fundido podría haberse abierto paso a través
de la vasija de presión. El uso de fuentes de refrigeración alternativas en las
instalaciones afectadas debería mejorar la situación día a día.
Al principio, el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) asignó al accidente
el nivel 4 de 7 en la escala internacional de accidentes nucleares, para después
elevarlo al nivel 5 de «accidente con consecuencias de mayor alcance». A los
incidentes de Windscale y de Three Mile Island se les asignó un nivel 5, y al de
Chernóbil el 7. Una característica única de este accidente ha sido la sucesión de fallos
en cascada y la afectación de varias unidades.
El organismo internacional de energía atómica asignó inicialmente al siniestro un
nivel 4 de un total de 7, para después elevarlo al nivel 5 de «accidente con
consecuencias de mayor alcance»
El 12 de abril de 2011, la Agencia de Seguridad Nuclear e Industrial de Japón (NISA)
elevó la clasificación del accidente al nivel 7. La Escala Internacional de Accidentes
Nucleares y Radiológicos (en inglés, INES) oscila del nivel 0 al 7, siendo este último el
correspondiente a un accidente grave.
La radiación normal de fondo de la tasa de dosis absorbida procedente de las
radiaciones cósmicas y terrestres se halla en torno a los 80 nGy/hora. En algunas
ciudades de los alrededores se registraron lecturas de tasas de dosis entre 1.213 y
3.024 nSy/hora. En comparación, una radiografía abdominal se asocia a una dosis
absorbida efectiva (no tasa de dosis) de 1 mSv o de 1.000 nSv.
La tasa de dosis equivalente de radiación se ha estabilizado en 0,05 cSv/hora o 0,05
rem/hora en la central. Hay que tener en cuenta que, en el caso de los rayos gamma,
el factor de calidad de la radiación Q = 1 y, por tanto, la unidad Gray (Gy) de dosis
absorbida y la unidad Sievert (Sv) de dosis efectiva se convierten en equivalentes.
Nótese también que 1 cSv = 1 rem.
Se ha comunicado que algunos trabajadores se han visto expuestos a una dosis
efectiva o equivalente de 100 mSv, 10 cSv o 10 rem. La tasa de dosis ocupacional
máxima permitida en Estados Unidos es de 5 rem / (año.persona) o un promedio de 2
rem/año a lo largo de un periodo de cinco años. La tasa equivalente de dosis máxima
permitida para los individuos en la población en general es de 170 mrem /
(año.persona), en comparación con la de la radiación natural de fondo, que es de
alrededor de 220 mrem / (año.persona).
Poco después del accidente, el Ministerio de Sanidad de Japón
elevó temporalmente el nivel máximo de radiación al que podían
estar expuestos los trabajadores con seguridad desde 10 cSv/año o
rem/año hasta 25 cSv o rem/año para que pudieran pasar más
tiempo en las zonas contaminadas.
A fecha de 1 de abril de 2011, la NISA declaró que 21 trabajadores
habían quedado expuestos a niveles de radiación superiores a 10
cSv o rem, aunque las pruebas realizadas mostraron que ninguno
de ellos había estado expuesto a una radiación suficientemente
elevada como para perjudicar a su salud.
Conclusiones
La acertada aplicación de refrigeración complementaria evitó
una posible fusión total del núcleo en la que el corio fundido
podría haberse abierto paso por la vasija de presión.
Como consecuencia de otro accidente anterior causado también
por un terremoto en la central Kashiwasaki-Kariwa de Tepco en
julio de 2007, se ha hecho hincapié en proteger los componentes
de los reactores frente a movimientos sísmicos. La central se
paró de inmediato y se refrigeró adecuadamente a pesar de
haberse producido una fuga de agua con una cantidad menor de
material radiactivo que se emitió al océano sin perjudicar a las
personas ni al entorno.
En el nivel del suelo de la unidad 1 de Fukushima se obtuvieron
niveles de tasa de dosis efectiva de 100-200 cSv/hora o
rem/hora. Dado que el límite máximo de dosis efectiva
ocupacional es en Japón de 25 cSv / (persona-año) o rem
/(persona- año), esto restringe el tiempo de exposición máxima
en estas zonas a 4-5 horas, lo que suponía un obstáculo para las
labores de recuperación y requirió el uso de sistemas robóticos.
Cerca del 20% de los reactores nucleares del mundo se encuentran en las proximidades de zonas tectónicamente activas. Está
previsto llevar a cabo una profunda revisión de la construcción de nuevas centrales nucleares en zonas activas desde el punto de
vista tectónico alrededor del Cinturón de Fuego del Pacífico y en Oriente Próximo en cuanto a la necesaria implantación en ellas
de medidas de seguridad pasivas en lugar de activas como las que existen en los diseños que se están estudiando en la actualidad.
Es probable que durante algunos años se produzca un interés renovado por el desarrollo de fuentes de energía renovables eólicas,
solares, geotérmicas, mareomotrices y bioenergéticas. Se buscarán intensivamente soluciones para el almacenamiento de energía
con el fin de subsanar los problemas que plantea el carácter intermitente de las fuentes de energía eólica y solar. Esto incluiría el
uso de hidrógeno como medio de transporte energético, así como técnicas de almacenamiento mediante sistemas térmicos,
volantes de inercia, acumulación por bombeo, baterías y otros. Mientras tanto, la inevitabilidad y la necesidad de que la energía
nuclear esté presente dentro de la combinación energética irá adquiriendo un reconocimiento cada vez mayor para la generación
de carga de base que sustituya a los combustibles fósiles que se están agotando y sus emisiones de carbono. El enfoque
bioenergético puede desencadenar una mayor adquisición de terrenos y de recursos hídricos por parte de los países ricos en
capital. Ya se han adquirido cerca de 56 millones de hectáreas de terreno con potencial agrícola en regiones de Sudán y Etiopía
para la producción de alimentos y combustible. Se prevé una intensificación del debate acerca de los alimentos frente a la
energía, con el surgimiento de posibles conflictos relacionados con los derechos históricos sobre el agua, como sucede en la
cuenca del Nilo.
Los terremotos son una forma de vida en Japón, ya que, por término medio, se produce uno cada cinco minutos. Las estructuras se
construyen para resistir movimientos telúricos. Se ha reconocido que la cifra de víctimas, cercana a las 28.000, se debió a una trágica
combinación de los efectos del terremoto y del tsunami, y son claramente ajenos al accidente del reactor. Podría argumentarse que el
accidente sucedido en Fukushima Daiichi, al haber sido causado por un terremoto y un tsunami, fue un accidente «superior al de base de
diseño». De hecho, un alto cargo de Tepco lo calificó de sotegai, «fuera de nuestra imaginación ».
Richard K. Lester, del MIT, ha señalado que en este año 2011 se cumple el centenario del descubrimiento del núcleo atómico: «En términos
históricos, esto sitúa actualmente al campo de la ingeniería nuclear prácticamente en el mismo sitio donde se hallaba la ingeniería
eléctrica en 1900. Un ingeniero eléctrico en 1900 no podía haber previsto la creación de la red eléctrica, la televisión y las
telecomunicaciones. Igualmente, nadie puede en la actualidad prever el futuro de la tecnología relacionada con la energía nuclear. Lo
único que podemos asegurar con certeza ahora mismo es que las centrales nucleares del año 2100 se asemejarán mucho a las actuales: el
mismo parecido que entre un coche moderno y el modelo T de 1911. Continuamente surgen nuevos materiales y sistemas para que la
tecnología nuclear sea más segura. Nunca ha sido mayor que ahora la necesidad de vitalidad, flexibilidad y creatividad intelectuales».
Históricamente, entre otras causas naturales y creadas por el hombre, este incidente ha puesto a prueba el valor, la perseverancia, la
resistencia y la tenacidad de los 127 millones de personas que habitan Japón.
Organismo Internacional de Energía Atómica
(
APLICACIÓN EN LA EMPRESA EXPLICAR DONDE TENDRIA APLICACION Y LOS BENEFICIOS DE APLICAR LO QUE SE INDICA EN EL
ARTICULO.
En los artículos tendrían la aplicación en la empresa para garantizar el manejo adecuado de los desechos y además los requerimientos
técnicos que se explican en los artículos tanto para las diferentes tipos de radiaciones y el cuidado que se debe tener además las
diferentes precauciones en el uso de tales radiaciones. Decreto 2393Art. 60. RADIACIONES INFRARROJAS Art. 61. RADIACIONES
ULTRAVIOLETAS. Art. 62. RADIACIONES IONIZANTES
Una ventaja seria que se prohíbe en los establecimientos que no estén regulados el uso de tales radiaciones y los trabajadores estar
siempre en constantes chequeos para determinar el grado de contaminación que se encuentran expuestos.
Además el patrono está obligado a solicitar a la Comisión Ecuatoriana de Energía Atómica las inspecciones de reconocimiento
periódicos de sus equipos, instalaciones y contenedores de material radioactivo, así como dar un mantenimiento preventivo a sus
equipos.
La Subsecretaría de Control y Aplicaciones Nucleares, del Ministerio de Electricidad y Energía Renovable (SCAN) es el organismo
gubernamental que regula, controla y difunde el uso pacífico de las radiaciones ionizantes a nivel nacional.
La SCAN brinda al pueblo ecuatoriano lo que la sociedad moderna demanda de sus instituciones: productos y servicios eficientes y de
calidad, cumpliendo los requisitos de seguridad radiológica y protección física que recomienda el Organismo Internacional de Energía
Atómica (OIEA). Asesorar al gobierno nacional en lo relacionado con el uso pacífico de la energía nuclear.
Ejecutar políticas, planes y programas para el desarrollo, el uso pacífico y el control de la energía atómica en todos sus aspectos.
Reglamentar la seguridad radiológica y la protección física en todo tipo de aplicaciones de las radiaciones ionizantes.
Asesorar a los organismos del sector público y privado en el uso pacífico de las radiaciones ionizantes, en la prevención de sus riesgos,
en temas sobre contaminación e higiene ambiental; y vigilar para que, durante el desarrollo de sus actividades, se cumpla con las
disposiciones legales y reglamentarias pertinentes.
Participar en las labores de coordinación, control y evaluación de los programas internacionales de cooperación técnica y científica,
en los temas sobre energía atómica que se desarrollan en el país; aún en los casos en que la SCIAN no interviene como entidad
ejecutora.
Prestar servicios con aplicación de técnicas nucleares y convencionales.
Hacer cumplir la reglamentación vigente en materia de seguridad radiológica e imponer las sanciones respectivas.
La Subsecretaría de Control y Aplicaciones Nucleares, del Ministerio de Electricidad y Energía Renovable (SCAN) es el
organismo gubernamental que regula, controla y difunde el uso pacífico de las radiaciones ionizantes a nivel nacional.
La SCAN brinda al pueblo ecuatoriano lo que la sociedad moderna demanda de sus instituciones: productos y servicios
eficientes y de calidad, cumpliendo los requisitos de seguridad radiológica y protección física que recomienda el
Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).
Si bien es cierto las repercusiones de este tipo de fenómeno natural el gobierno del ecuador mediante un decreto
ejecutivo y además en cadena nacional decreto en toda la zona costera y región insular la emergencia y evacuación es
importante encontrar medidas adecuadas para mitigar los desastres naturales más que todo el hombre a veces no
puede con lo impredecible que es la naturaleza como en el caso de las estructuras con tanta previsión fueron diseñadas
sin embargo no fueron capaz de resistir ante tantos hechos en conjunto, es importante a veces saber que con la
naturaleza es impredecible sin embargo hay que tratar de disminuir los impactos que pueda tener tales fenómenos
además la política de seguridad que se vaya a implementar.